試析高壓輸變電設(shè)備

端悅民 李人杰

國(guó)網(wǎng)山東利津縣供電公司 山東東營(yíng) 257400

摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們的環(huán)保意識(shí)也在不斷增強(qiáng)。與此同時(shí)，電力建設(shè)的飛速發(fā)展致使輸變電設(shè)備的電壓等級(jí)不斷提高，高壓輸變電設(shè)備所產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越為人們所關(guān)注。本文主要就由于高壓輸變電設(shè)備產(chǎn)生的噪音和電輻射進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高壓輸變電；噪聲；電磁輻射

前言：電能是目前我國(guó)最常用的能源之一，是與群眾生活密不可分的特殊商品。目前中國(guó)電網(wǎng)建設(shè)一片蓬勃朝氣，提高著人民的生活質(zhì)量，但其帶來(lái)的負(fù)面影響也不容忽視。

一、高壓輸變電設(shè)備的噪聲

1.1噪聲的產(chǎn)生

變壓器、帶電架構(gòu)、電抗器和輸電線路是輸變電設(shè)備產(chǎn)生噪聲的四大基本源頭，其中，變壓器又是源頭中的主力軍。

①變壓器：主要是變壓器本體和輔助冷卻系統(tǒng)在產(chǎn)生噪音；

②帶電架構(gòu)：主要是低頻部分產(chǎn)生噪音；

③電抗器：主要是鐵心式電抗器產(chǎn)生噪音；

④輸電線路：主要是電暈部分產(chǎn)生噪音。

1.2噪聲的特性

室內(nèi)變電站，變壓器封閉，變壓器設(shè)備噪聲70dB（A）左右，雖然邊界噪聲50～55dB（A），由于變壓器封閉，但頂部有通風(fēng)口對(duì)著居民樓，對(duì)居民尤其對(duì)高層居民有一定影響。聯(lián)盟路變電站配電設(shè)備、變壓器在室內(nèi)，柵欄門向南，設(shè)備噪聲較大，在85dB（A）以上，屬于中高頻噪聲，邊界噪聲較大，柵欄一側(cè)達(dá)到64.9dB（A）。

根據(jù)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》和《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》要求，大部分變電站適用于2類區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)別變電站邊界部位的噪聲值超過(guò)60dB（A），夜間超過(guò)50dB（A），明顯高于標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的Ⅱ類噪聲標(biāo)準(zhǔn)。

1.2噪聲的治理

1.2.1治理途徑

噪聲治理一般有三大方向：聲源治理、傳播途徑治理以及個(gè)人防護(hù)。根據(jù)前面提到的內(nèi)容易知，在治理高壓輸變電設(shè)備的噪聲上，變壓器環(huán)節(jié)的處理是重中之重。理論上而言，減小變壓器本身的噪音是噪聲治理最有效的辦法?？上Ь湍壳皝?lái)說(shuō)，從聲源治理對(duì)技術(shù)的要求很高，難度系數(shù)較大，所以最常用的治理方法是利用隔聲技術(shù)，即在變壓器外部采取隔聲措施，讓噪聲在傳播途中逐漸減弱，達(dá)到治理目的。

1.2.2治理方案

1.2.2.1電磁性噪聲治理

利用高導(dǎo)磁的硅鋼片，配上搭接工藝可使磁致伸縮減小，降低鐵芯的工作磁密；除此之外，可以通過(guò)鐵芯以及引線夾持結(jié)構(gòu)的完善，在鐵芯表面涂上環(huán)氧漆以及增加橡皮墊，在達(dá)到繞開(kāi)共振區(qū)的目的時(shí)，加大油箱箱壁厚度和加固油箱，從而減緩收磁致伸縮產(chǎn)生的振動(dòng)能量。

通常情況下，合理控制變壓器鐵芯的振動(dòng)，可以降低變壓器本體噪聲3-5dB（A）；控制變壓器油箱振動(dòng)，可以降低噪聲5-10dB（A）。

1.2.2.2風(fēng)扇機(jī)械性噪聲治理

采用大流量低揚(yáng)程的油泵，以及通風(fēng)量大風(fēng)壓小的低速風(fēng)扇，是降低冷卻裝置噪聲的好辦法。

1.2.2.3壁面吸聲與隔聲屏治理

室內(nèi)變壓器的噪音會(huì)在內(nèi)壁反射形成混響聲場(chǎng)，影響生活。其常見(jiàn)的治理方法是在墻面涂上吸聲材料，或者安裝吸聲瓷磚。而室內(nèi)的變電站會(huì)將變壓器外置，讓變壓器緊挨著周圍的建筑，這樣許多變壓器兩兩之間和兩側(cè)都隔離物，形成半封閉的狀態(tài)。變壓器所產(chǎn)生的噪音一遇到隔離物就會(huì)反射向外傳播。

露天變壓器噪聲的治理，要考慮變壓器周圍的環(huán)境以及變壓器本身的噪聲程度，選擇合適的吸聲材料。

1.2.2.4隔聲罩治理

隔聲屏治理的效果不是絕對(duì)的，例如當(dāng)變電站與周圍居民建筑之間的距離很短時(shí)，隔聲屏的治理效果就顯得較差，45～50dB的環(huán)境限值幾乎都達(dá)不到。這個(gè)時(shí)候，一般情況就會(huì)考慮隔聲屏治理。

隔聲屏治理的方法大致是：將散熱器等放置在隔聲罩外部，隔聲罩固定在變壓器上，用高溫橡膠填充變壓器導(dǎo)管與隔聲罩開(kāi)孔處的間隙，使得兩者之間沒(méi)有硬接觸。

1.2.2.5封閉與半封閉的變壓器噪聲治理

如果變壓器除了頂部開(kāi)放，四周都是封閉的，會(huì)因?yàn)樽儔浩髟胍糁苯哟┻^(guò)頂部縫隙到達(dá)建筑的高層而嚴(yán)重影響居民生活。此時(shí)應(yīng)該將頂部封上，四周安裝隔聲門，并且在內(nèi)部涂刷隔聲材料。

一、高壓輸變電設(shè)備的電磁輻射

2.1電磁輻射的概念

電磁輻射又稱電子煙霧，是由空間共同移動(dòng)的電能量和磁能量所組成，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電磁輻射是指輻射源通過(guò)電磁波的形式發(fā)放到空間中的能量流。而正常的電器只要被接通，就有電流通過(guò)，從而磁場(chǎng)產(chǎn)生，甚至電器關(guān)閉后，也會(huì)有電場(chǎng)產(chǎn)生。

2.2電磁輻射的影響

對(duì)人體的影響

當(dāng)電磁波頻率過(guò)高，就會(huì)對(duì)生物加溫，造成中樞神經(jīng)以及植物神經(jīng)的功能紊亂。其在人類身上的具體表現(xiàn)為心跳過(guò)慢、血壓降低等，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致癌癥。

對(duì)用電設(shè)備的影響

用電設(shè)備很容易受到電磁輻射的影響，其中包括辦公設(shè)備、日常生活設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、以及工業(yè)設(shè)備等。電磁輻射嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備接觸不良、醫(yī)療設(shè)備啟動(dòng)無(wú)效甚至器械燒毀。

對(duì)通信線路及無(wú)線電的干擾

高壓電輸變電電磁輻射能夠?qū)νㄐ啪€路和無(wú)線電波產(chǎn)生干擾，降低通信線路和無(wú)線電數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量，破壞數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性，給用戶帶來(lái)不便。

2.3高壓輸變電設(shè)備的電磁環(huán)境

2.3.1高壓變電站

在高壓設(shè)備中，上層高壓變電站有電導(dǎo)線相互交叉，底層有電器設(shè)備和設(shè)備自身的連接線，這些線會(huì)使得周圍的空間產(chǎn)生一個(gè)有交流頻率的電磁場(chǎng)。

2.3.2高壓輸電線路

高壓輸路線在運(yùn)行期間的電壓等級(jí)會(huì)變高，其與地面相比會(huì)形成交變電磁場(chǎng)。高壓輸電導(dǎo)線與地面之間的距離決定了帶電體與地面之間的距離：帶電體離地面越近，地表附近的電場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)越大，反之亦然。

2.3.3高壓輸變電設(shè)備電磁輻射的控制措施

正因?yàn)楦邏弘娸旊姾团潆娫O(shè)備中有電磁輻射的存在，我國(guó)對(duì)此相關(guān)問(wèn)題很是重視，規(guī)定電磁輻射必須與《500千伏超高壓送變電工程電磁輻射環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》相符合。如不符，應(yīng)該采取一定方法。當(dāng)電磁輻射和變電所的進(jìn)出線必須經(jīng)過(guò)人口較為密集的地區(qū)時(shí)，可利用類型控制，盡量使用地下電纜，降低電磁輻射。

利用三項(xiàng)交流電的特點(diǎn)，通過(guò)三相電壓和三相電流矢量和零的特性，盡量少用分相設(shè)備，大量使用三相設(shè)備，盡可能把各項(xiàng)形成的電磁場(chǎng)消除。即便使用了分相的設(shè)備，在設(shè)計(jì)階段盡可能縮短各相之間的距離，以最大限度地消除每個(gè)相位設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。如：高電壓傳輸線是三相傳輸，因?yàn)殡妷汉碗娏魇噶慷际橇?，而傳輸線的距離又大于每個(gè)相線之間的距離，這樣所產(chǎn)生出來(lái)的電磁輻射非常小，甚至可以直接忽略掉。

電磁輻射污染的危害隨著距離的拉遠(yuǎn)而迅速減少，根據(jù)這一特點(diǎn)，在架設(shè)高壓電輸變電線路時(shí)，應(yīng)該適當(dāng)調(diào)高15～20m的距地距離；另外在建設(shè)高壓電變電所時(shí)，要適當(dāng)調(diào)整各導(dǎo)線間的距離，以減弱電磁感應(yīng)的強(qiáng)度，變電站建設(shè)時(shí)距周圍保持有效的隔離距離。

加強(qiáng)對(duì)高壓輸變電工程設(shè)備的日常維護(hù)、檢修，當(dāng)更新或維修設(shè)備后，應(yīng)進(jìn)行電磁場(chǎng)強(qiáng)的監(jiān)測(cè)，以保證電磁波輻射水平符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限制要求。

考慮到電磁輻射的影響，為了提高全民的健康水平，減少電磁污染，建議相關(guān)部門從政策入手，通過(guò)政策引導(dǎo)，來(lái)監(jiān)督電力部門在高壓電輸變電架設(shè)中采用科學(xué)的技術(shù)，降低電磁輻射污染。

其實(shí)，當(dāng)前的人類幾乎無(wú)時(shí)無(wú)刻不生活在磁場(chǎng)環(huán)境中，電磁輻射雖然有害，但是政府等機(jī)構(gòu)也在不停地方法設(shè)法進(jìn)行控制處理。

結(jié)束語(yǔ)：

總而言之，雖然由于現(xiàn)階段階段國(guó)內(nèi)外電力市場(chǎng)緊張，導(dǎo)致電力技術(shù)水平高低關(guān)系到本國(guó)的經(jīng)濟(jì)命脈，但對(duì)利用高壓輸變電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生的問(wèn)題也一定要加以重視。變電站噪聲的處理要具體問(wèn)題具體分析，需要從聲源和傳播途徑多個(gè)方面進(jìn)行治理，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)計(jì)算進(jìn)行選材，確定其結(jié)構(gòu)尺寸，噪聲消減量、通風(fēng)散熱量等，以達(dá)到噪聲標(biāo)準(zhǔn)要求。而至于電磁輻射，現(xiàn)今高壓輸變電設(shè)備所產(chǎn)生的電磁輻射還不足以對(duì)人體產(chǎn)生傷害。

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